光伏技术模拟试题.doc

一、单项选择题
1． 太阳是距离地球最近的恒星，由炽热气体构成的一个巨大球体，中心温度约为10的7次方K，表面温度接近5800K，主要由____(约占80%)和____(约占19%)组成。
A．氢、氧 B. 氢、氦
C. 氮、氢 D. 氮、氦
2． 在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本上为一个常数。这个辐射强度称为太阳常数，或称此辐射为大气质量为零（AM0）的辐射，其值为____。
A．1.367 kW/m2 B. 1.000 kW/m2
C. 1.353 kW/m2 D. 0.875 kW/m2
3.太阳电池是利用半导体____的半导体器件。
A．光热效应 B.热电效应
C. 光生伏打效应 D. 热斑效应
4．在衡量太阳电池输出特性参数中，表征最大输出功率与太阳电池短路电流和开路电压乘积比值的是____。
A．转换效率 B.填充因子
C. 光谱响应 D. 方块电阻
5.下列表征太阳电池的参数中，哪个不属于太阳电池电学性能的主要参数____。
A．开路电压 B.短路电流
C. 填充因子 D. 掺杂浓度
6．蓄电池的容量就是蓄电池的蓄电能力，标志符号为C，通常用以下哪个单位来表征蓄电池容量____。
A．安培 B.伏特
C. 瓦特 D. 安时
7．下列光伏系统器件中，能实现DC-AC（直流-交流）转换的器件是____。
A．太阳电池 B.蓄电池
C. 逆变器 D. 控制器
8．太阳能光伏发电系统的装机容量通常以太阳电池组件的输出功率为单位，如果装机容量1GW，其相当于____W。
A．103 B.106
C. 109 D. 10
9．一个独立光伏系统，已知系统电压48V，蓄电池的标称电压为12V，那么需串联的蓄电池数量为____。
A．1 B. 2
C. 3 D. 4
10.在太阳能光伏发电系统中，最常使用的储能元件是下列哪种____。
A．锂离子电池 B. 镍铬电池
C. 铅酸蓄电池 D. 碱性蓄电池

二、填空题
1． 太阳能利用的基本方式可以分为四大类，分别为____光热效应___、____光电效应____、光化学利用以及光生物利用。
2． 太阳能光伏发电系统应用的基本形式可分为两类，其分别为____并网____光伏发电系统、_____离网___光伏发电系统。
3． 太阳电池的测量必须在标准条件（STC）下“欧洲委员会”定义的101号标准，其条件是光谱辐照度为___1000_____W/m2、光谱为___AM1.5_____、电池温度为25℃。
4． 独立运行的光伏发电系统根据负载的特点，分为直流系统、___交流系统_____和____交直流系统__。
5． 在足够能量的光照条件，晶体硅太阳电池在P-N结内建电场的作用下，N区的___空穴_____向P区运动，P区的____电子____向N区运动。
6． 硅基太阳电池有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池以及非晶硅太阳电池等。通常情况其光电转换效率最高的是___单晶硅_____太阳电池，光电转换效率最低的是___非晶硅_____太阳电池。
7． 太阳能光伏发电系统最核心的器件是___太阳能电池_____
8. PN结发生电击穿的机理可分为两种，分别 雪崩击穿 和 齐纳击穿 。
9. PN结的电容效应由势垒电容 和 扩散电容两部分组成。

三、简述题
1. 请阐述太阳电池的核心部件及其光电转换过程
P-N 结是太阳电池的核心部件。太阳能电池光电转换过程主要有光的吸收；
光激发产生电子空穴对；电子-空穴对的分离；电子空穴在各自区域内传输；电荷传输至各自电极。

2. 独立太阳能光伏发电系统由哪些部分组成，并简要阐述光伏组件、控制器、逆变器的主要功能是什么？
独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵、蓄电池组、直流-交流逆变装置、控制设备与连接装置等组成。太阳能光伏发电的最核心的器件是太阳电池。所以太阳电池方阵主要将太阳能转成电能。逆变器是将直流电转变成交流电的一种设备。系统中的控制设备通常应具有以下功能：信号检测‚蓄电池的充放电控制ƒ其他设备保护。连接装置是将太阳能光伏发电系统中的各部分进行电气或机械连接的部件，使之成为一个整体。

3. 请简述独立光伏发电系统中蓄电池的功能及对蓄电池的基本要求。
蓄电池的功能是储存太阳能电池方阵受光照时发出电能并可随着向负载供电。
太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求：①自放电率低；②使用寿命长；③深放电能力强；④充电效率高；⑤少维护或免维护；⑥工作温度范围宽；⑦价格低廉。

4. 什么是并网发电系统？什么是离网发电系统？
独立光伏发电系统（离网光伏发电系统）： 指与电力系统不发生任何关系的闭合系统。通常用做便携式设备的电源，向远离电网的地区或设备供电，以及用于任何不想与电网发生联系的供电场所。
并网发电系统：指将光伏电池阵列产生的直流电通过逆变器转换成交流电，并将电力输送到电网电力可输送到低压 220V,380V 电网就近使用，也可输送到10kV,35kV 高压电网，远距离输送。

5. 什么是光伏建筑一体化？它有哪些优点？
光伏建筑或光伏建筑一体化（Building integrated Photovotaic,BIPV），将光伏器件与建筑材料集成化。可把太阳能光伏电池制作成光伏玻璃幕墙、太阳能电池瓦、太阳能防水卷材等，集实用与装饰美化为一体，达到节能环保效果。
光伏建筑一体化（BIPV）优势：
与建筑物结合完美，外观漂亮；
建筑的采光好，采用光面超白钢化玻璃，透光率大；
安全性能高，光伏组件采用多种胶及聚合物，耐冲击；
安装方便，采用钢化玻璃，构造同传统玻璃相近；
使用寿命长，光伏组件采用EVA 等胶，抗老化；
保温隔热，
绿色环保，光伏发电无噪音、无污染。

6. 图中描述了温度对太阳能电流-电压特性的影响，请根据该图分析太阳能电池组件发电效率与表面温度的变化关系，简述原因？
太阳能电池中，受温度影响最大的参数是开路电压，开路电压岁温度的升高下降，短路电流随温度上升而增加，因为带隙能量下降了，更多的光子具有足够的能量来产生电子空穴对，但是，这是一个比较微弱的影响。
对硅电池来说，温度的上升主要致使开路电压和填充因子下降，因而导致了输出电功率下降。

7. 下图是实际太阳电池的等效电路，电阻分为串联电阻（Rs）和分流电阻（Rsh）,
请简述串联电阻的主要来源是什么？
串联电阻（Rs）是由材料体电阻、薄层电阻、电极接触电阻及电极本身电阻所构成的总串联电阻，它使电流一电压特性发生改变。

8. 请阐述太阳能光伏发电系统的运行方式有哪两种? 选举其中一种运行方式列出去主要组成部件。
太阳能发电系统运行方式主要要独立光伏发电系统（离网光伏发电系统）和并网（ 联网）发电系统。独立光伏发电系统（离网光伏发电系统）： 指与电力系统不发生任何关系的闭合系统。通常用做便携式设备的电源，向远离电网的地区或设备供电，以及用于任何不想与电网发生联系的供电场所。
并网发电系统：指将光伏电池阵列产生的直流电通过逆变器转换成交流电，并将电力输送到电网。电力可输送到低压 220V,380V 电网就近使用，也可输送到10kV,35kV 高压电网，远距离输送。
独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵、蓄电池组、直流-交流逆变装置、控制设备与连接装置等组成。
太阳能光伏并网发电系统的基本组成：太阳能电池光伏阵列、MPPT控制、DC/DC变换器、驱动电路以及控制器

9. 目前国际上对于并网光伏发电系统所采用的激励政策或商业模式有3种？
目前，国际上对于并网光伏发电系统所采用的激励政策或商业模式有3种：
“上网电价”（Feed-in Tariff, FIT）政策，
“净电量结算”（Net Metering政策，
“自消费”（Self-Consumption/Direct Consumption）政策

10.离网的光伏屋顶系统的构成组件有哪些？并简述其功能。
离网光伏屋顶发电系统主要由太阳电池方阵、储能装置（蓄电池组）、直流-交流逆变装置、控制设备与连接装置等组成。太阳能光伏发电的最核心的器件是太阳电池。所以太阳电池方阵主要将太阳能转成电能。蓄电池组的作用是贮存太阳电池方阵受光照时所发出的电能并能随时向负载供电。逆变器是将直流电转变成交流电的一种设备。系统中的控制设备通常应具有以下功能：信号检测‚蓄电池的充放电控制ƒ其他设备保护。连接装置是将太阳能光伏发电系统中的各部分进行电气或机械连接的部件，使之成为一个整体。

11. 什么是热斑效应？有哪些因素会致使热斑效应？它对光伏电池方阵的影响是什么？

为了达到较高转换效率，光伏组件中的单体电池须具有相似的特性。在实际使用过程中，可能出现电池裂纹或不匹配、内部连接失效、局部被遮光或弄脏等情况，导致一个或一组电池的特性与整体不谐调。失谐电池不但对组件输出没有贡献，而且会消耗其他电池产生的能量，导致局部过热，这种现象称为热斑效应。当组件被短路时，内部功率消耗最大，热斑效应也最严重。